近日，中國科學(xué)院武漢病毒研究所專家在我國云南發(fā)現(xiàn)了一處蝙蝠SARS冠狀病毒的天然基因庫，研究揭示了我國蝙蝠攜帶有不同株具有跨種傳播至人群可能性的SARS冠狀病毒，揭示了SARS冠狀病毒可能的重組起源，為相關(guān)疾病的預(yù)防提供了重要依據(jù)。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于國際病原學(xué)權(quán)威期刊《公共科學(xué)圖書館·病原體》。

中國科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗研究團隊自2011年起對云南省一處洞穴的菊頭蝠種群開展了SARS冠狀病毒的長期監(jiān)測。結(jié)果表明，SARS冠狀病毒的全部基因組組分都可以在這個SARS冠狀病毒的天然基因庫中找到。

通過進(jìn)一步的重組分析，專家在這些SARS冠狀病毒基因內(nèi)部多個位點發(fā)現(xiàn)了頻繁重組的證據(jù)，并推測SARS冠狀病毒的直接祖先可能通過這些蝙蝠SARS冠狀病毒的祖先株之間發(fā)生的一系列的重組而產(chǎn)生。

消息出來后，南方日報記者迅速聯(lián)系了該課題組有關(guān)專家。在接受記者采訪時，專家表示，該研究為認(rèn)識SARS冠狀病毒的起源與進(jìn)化提供了新的見解，揭示了我國蝙蝠攜帶有不同株具有跨種傳播至人類可能性的SARS樣冠狀病毒，并為相關(guān)疾病的預(yù)防提供了重要依據(jù)。

從果子貍到蝙蝠

尋找病毒來源極其困難

2003年3月，中國軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院的一個研究小組，找到了冠狀病毒與SARS流行有關(guān)的初步證據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)這種病毒有一個清晰的帶刺光環(huán)。2003年4月，廣州呼吸病研究所也在病人身上分離出了冠狀病毒。2003年4月16日，世界衛(wèi)生組織（WHO）宣布SARS的病原體是一種新型的冠狀病毒，這是世界上13個實驗室共同奮戰(zhàn)和合作的結(jié)果。

由此，尋找這個冠狀病毒的來源開始變得極為重要，但是也極其困難。

在最初廣東的4名SARS病人身上分離出了冠狀病毒。這4例病人有一些共同點，其中兩例有接觸果子貍的歷史，也有吃野生動物的歷史。同時，從果子貍和病人身上分離出來的冠狀病毒都是高度同源，果子貍SARS病毒的基因序列與人類SARS病毒同源性超過99.8%。

從此，人們談“貍”色變。但是，野生的果子貍身上并不攜帶病毒。根據(jù)后續(xù)的研究顯示，果子貍只是人類SARS病毒的動物中間宿主，雖然它們是人感染SARS病毒的直接來源，但卻不是SARS的根本源頭。

之后，逐漸明晰的一個事實是，蝙蝠是SARS樣冠狀病毒的自然儲存宿主。自2005年以來，多個研究團隊在我國及歐洲地區(qū)的多種菊頭蝠中發(fā)現(xiàn)了越來越多的SARS樣冠狀病毒。但是，大部分蝙蝠SARS樣冠狀病毒的刺突蛋白基因和部分附屬基因與SARS冠狀病毒差異明顯。目前已報道的蝙蝠SARS樣冠狀病毒至少在兩個基因上與SARS冠狀病毒存在較大分化。

“因此，它們都不是造成2002—2003年疫情的SARS冠狀病毒的直接祖先。雖然目前已有越來越多的證據(jù)表明蝙蝠是SARS病毒的源頭，但有關(guān)SARS如何在蝙蝠中進(jìn)化產(chǎn)生、從哪里的蝙蝠種群中出現(xiàn)等問題還未得到解答。”中國科學(xué)院武漢病毒研究所科研人員表示。

大海撈針

蹲守山洞追蹤疑兇證據(jù)

早在2005年，石正麗等人就在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表論文稱，蝙蝠是SARS樣冠狀病毒的“蓄水池”、宿主。通過對廣東、廣西、天津和湖北四地區(qū)蝙蝠糞便等樣本的研究，他們在蝙蝠身上發(fā)現(xiàn)了SARS病毒的某些基因成分，“這些蝙蝠病毒與導(dǎo)致人類疫情的SARS病毒株有親緣關(guān)系，但遺傳距離比較遠(yuǎn)，還不是直接來源，SARS病毒株最近的祖先在哪兒？”

2011年開始，石正麗的科研團隊開始尋找這個“SARS病毒株最近的祖先”。

據(jù)介紹，武漢病毒所石正麗與崔杰課題組自2011年起對云南省一處洞穴的菊頭蝠種群開展了為期5年的SARS樣冠狀病毒的長期監(jiān)測，共進(jìn)行10次樣品采集，在64份蝙蝠糞便粒和肛拭子樣品中檢測到SARS樣冠狀病毒RNA。

對于如何將追蹤疑兇的地點定位在云南的一個小山洞，石正麗表示其實是全國到處跑，到處找，“后來，我們發(fā)現(xiàn)，昆明這個地方山洞里的蝙蝠攜帶的冠狀病毒，跟人的SARS病毒更近。我們做了五年的監(jiān)測。”

他們一年去取兩次樣本，春季一次，秋季一次。春季是蝙蝠繁殖，冠狀病毒流行的時間是秋季。所以，春秋兩季的樣本比較好。“堅持了五年，但每次去都會取到不一樣的病毒。所以，最后我們才會拿到這么多病毒株。”

據(jù)石正麗領(lǐng)銜的新發(fā)病毒課題組的成員周鵬介紹，肛拭子是用棉簽在蝙蝠的肛門處掏一下。而收取蝙蝠糞便則需要研究人員需要在白天進(jìn)入洞穴，在蝙蝠群下方鋪好塑料薄膜，夜里或第二天來收集薄膜上的蝙蝠糞便，帶回實驗室凍存。而由于一些烈性病毒潛伏在蝙蝠的尿液里。采集樣品的研究人員總是要全副武裝，防護服、口罩、手套一應(yīng)俱全。

接下來就要在實驗室對病毒進(jìn)行培養(yǎng)與擴增。對這些SARS樣冠狀病毒S基因受體結(jié)合區(qū)的擴增與分析結(jié)果顯示，流行于這一洞穴的蝙蝠SARS樣冠狀病毒高度多樣，可分為兩大簇，其中一簇在S基因受體結(jié)合區(qū)更接近SARS病毒，不存在大部分SARS樣冠狀病毒所出現(xiàn)的缺失。

不僅是病毒株

蝙蝠體內(nèi)有個“病毒庫”

課題組對11株新發(fā)現(xiàn)的SARS樣冠狀病毒進(jìn)行了全長基因組擴增，并對15株在該洞穴發(fā)現(xiàn)的毒株進(jìn)行了全基因組序列分析。結(jié)果表明，SARS冠狀病毒的全部基因組組分都可以在這個SARS樣冠狀病毒的天然基因庫中找到。

對此，石正麗解釋稱，并不是在蝙蝠體內(nèi)直接找到了病毒，而是一個可以構(gòu)建病毒株的“病毒庫”：“不是和SARS一模一樣的病毒株，而是找到了一個病毒庫。如果把SARS病毒的基因組看成是很多個基因片段組成的，在這個洞穴里的蝙蝠身上，找到了引發(fā)人類疫情的SARS病毒株的所有基因片段。但這些片段不是在同一個病毒株上。”

而且通過進(jìn)一步重組分析，課題組在這些SARS樣冠狀病毒基因組多個位點發(fā)現(xiàn)了頻繁重組的證據(jù)，并推測SARS冠狀病毒的直接祖先可能通過這些蝙蝠SARS樣冠狀病毒的祖先株之間發(fā)生的一系列的重組事件而產(chǎn)生。

“這些病毒株存在重組和進(jìn)化，但這只是分析，還不能確證。我們發(fā)現(xiàn)兩種不同類型的病毒，會感染同一個蝙蝠個體，這是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的。因此，可能會產(chǎn)生新的病毒株。”石正麗說。

此外，該研究對三株新發(fā)現(xiàn)的S基因不同的SARS樣冠狀病毒的跨種傳播能力進(jìn)行了評估。結(jié)果顯示，S基因不存在缺失的多株SARS樣冠狀病毒均可使用與SARS病毒相同的受體——人ACE2入侵細(xì)胞，即具有感染人類細(xì)胞的潛力。

謎團仍未完全解開

仍在尋找完美證據(jù)鏈

雖然當(dāng)前的研究對于追蹤SARS源頭有了長足進(jìn)展，但也有一些謎團還未解開。中國OIE狂犬病參考實驗室主任涂長春認(rèn)為其具有“99%的說服力”。他希望研究人員能在實驗室中證明，人類SARS病毒是如何從蝙蝠身上傳播到別的動物（比如說果子貍）身上的，如果這一步得到證實，才能算是一個完美的證據(jù)鏈條。

對此，石正麗說：“蝙蝠身上的SARS病毒是怎么傳播給果子貍的，我們現(xiàn)在還只是推測。是在云南昆明由蝙蝠把病毒傳染給了果子貍，然后帶到了廣東，還是廣東當(dāng)?shù)氐尿饌魅窘o了當(dāng)?shù)氐墓迂偅窟@個環(huán)節(jié)目前還不清楚。當(dāng)時的情況不能重現(xiàn)，我們現(xiàn)在只能通過動物實驗來模擬當(dāng)時的情景。”

這次在蝙蝠身上新發(fā)現(xiàn)的三株病毒，具有感染人類細(xì)胞的潛力，就像它們致命的前輩一樣，這些病毒的S蛋白序列能夠結(jié)合人類的ACE2受體，而蝙蝠所在洞穴附近一公里的地方就有村莊。北卡羅來納大學(xué)的病毒學(xué)家Ralph Baric說：“病毒還可能再次暴發(fā)，我們不能放松警惕。”該研究的論文中也寫道，“仍存在人群中暴發(fā)類似SARS疾病的風(fēng)險。”

石正麗表示，其他地區(qū)蝙蝠的情況還在核實中，“我們現(xiàn)在做的事情，提前到自然界去發(fā)現(xiàn)這些病毒：在哪些地域，哪些季節(jié)，哪些媒介身上，有哪些病毒毒株。其次，要告訴大家，哪些病毒容易感染人，哪些不容易。然后，針對這些容易感染人的病毒，開發(fā)出診斷技術(shù)，甚至研制一些疫苗進(jìn)行儲備。”

■鏈接

為什么是蝙蝠？

石正麗表示，蝙蝠不直接攻擊人，但跟人類的生存空間有重疊。它在晚上出來覓食、喝水、吃蟲子，會出現(xiàn)在蚊蟲比較多的環(huán)境中。如果人類在同一區(qū)域也頻繁活動，存在被感染的風(fēng)險。

而且，根據(jù)目前的研究發(fā)現(xiàn)，蝙蝠基因組里面有很多有關(guān)基因修復(fù)的基因，并且表達(dá)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他哺乳動物。研究發(fā)現(xiàn)了蝙蝠攜帶著很多獨特的、具有基因修復(fù)功能的基因，而且這些基因可以穩(wěn)定地遺傳給后代,使蝙蝠在不同的代際之間能穩(wěn)定地保持這個性狀。

另外，研究表明,上述DNA修復(fù)基因在抑制病毒復(fù)制方面有著顯著的作用,所以雖然蝙蝠攜帶很多致命病毒，但是病毒的復(fù)制在蝙蝠的體內(nèi)是被嚴(yán)重抑制的。

此外，因為進(jìn)化上，蝙蝠選擇了飛行，所以它的代謝率會升高，這樣氧化應(yīng)激水平也會升高，為了對抗飛行帶來的這些結(jié)果，蝙蝠進(jìn)化上適應(yīng)了高水平的DNA損傷修復(fù)，這一點的直接后果是蝙蝠的壽命很長，并且很少發(fā)生癌癥；此外蝙蝠具有更強的本底水平的固有免疫應(yīng)答系統(tǒng)，所以攜帶病毒的時候很少發(fā)病或就是不發(fā)病。蝙蝠超高的代謝率就像他們的身體一直在模仿發(fā)燒的行為一樣，讓病毒的復(fù)制受到阻礙。

最重要的是，蝙蝠是僅次于嚙齒類比如老鼠的第二大類哺乳動物，占全球哺乳動物種類的20％，超過1300個種類，而且分布極其廣泛，南北極外的全球各個地方都有蝙蝠的存在。

綜上所述，蝙蝠或是SARS冠狀病毒始作俑者。（記者 王騰騰）